Voisiko huono proteiinikauppa olla tekijä autismissa?

Proteiini, jonka mutaatiot löytyvät autismin ja muiden hermosolujen hoidossa olevista ihmisistä, auttaa pitämään aivojen neuronien väliset yhteydet sujuvina.

Autistisilla ihmisillä on mutatoitunut proteiini, joka häiritsee neuronien välisiä yhteyksiä.

Äskettäin julkaistu tutkimus, jota johtaa Rockefeller University New York Cityssä, NY, paljastaa, että astrotaktiini 2 -proteiini (ASTN2) voi siirtää reseptorit pois neuronien pinnoilta ja estää niitä kertymästä sinne.

Neuronien väliset yhteydet ovat välttämättömiä aivotoiminnalle.

Ne toimivat, koska reseptorit, jotka istuvat solujen pinnalla, ovat aina valmiita yhteistyöhön muiden solujen saapuvien välittäjäaineiden kanssa.

Prosessi on dynaaminen ja vaatii jatkuvaa reseptorisykliä "päälle ja pois" solukalvosta nopean vastauksen varmistamiseksi signaaleihin. Liikenneproteiinit auttavat pitämään reseptorit liikkumattomina.

Äskettäin tehty tutkimus, joka on nyt mukana Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, on myös ehdottanut mekanismia, jonka kautta autismispektrihäiriöt (ASD: t), kuten hermokehitystilojen autismi, voivat syntyä ASTN2: n virheistä.

Neurokehitysolosuhteiden tarkat syyt ovat suurelta osin tuntemattomia, vaikka monet merkit voidaan jäljittää aivojen varhaiseen kehitykseen. Tutkijat uskovat, että alkuperät ovat monimutkaisia ​​ja sisältävät geneettisiä, biologisia ja ympäristötekijöitä.

Tautien torjunnan ja ehkäisyn keskusten (CDC) mukaan noin yhdellä 68: sta Yhdysvalloista tulevasta lapsesta on "tunnistettu ASD", ja yli neljä kertaa todennäköisemmin pojat tunnistetaan siihen kuin tytöt.

Proteiinien salakuljetus

Aikaisemmassa työssään vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Mary E. Hatten, neurotieteiden ja käyttäytymisen professori Rockefellerin yliopistossa, oli jo havainnut, että ASTN2: lla on ihmiskaupan rooli varhaisen kehityksen aikana, kun solut siirtyvät.

Tämän proteiinin läsnäolo aikuisen aivoissa johti tutkimuksen johtaja Hourinaz Behesti, kun hän liittyi professori Hattenin laboratorioon, että ASTN2: lla voi olla myös toinen rooli.

ASTN2-tasot näyttävät olevan erityisen korkeita aivojen alueella, jota kutsutaan pikkuaivoksi. Perinteisesti tämän aivojen alueen ajateltiin liittyvän liikkeen hallintaan, mutta kirjoittajien mukaan "viimeisimmät todisteet ovat viitanneet siihen", että se voi olla mukana myös "ei-moottoritoiminnoissa, mukaan lukien kieli, koko-avaruusmuisti, huomio ja tunne".

Elektronimikroskoopin avulla tutkijat tunnistivat sitten ASTN2-ilmentymiskohdat hiiren pikkuaivoissa.

He havaitsivat, että proteiini oli pääasiassa löydettävissä rakenteista, joita kutsutaan "endosyyttisiksi ja autofagosyyttisiksi vesikkeleiksi", jotka kuljettavat proteiineja hermosolujen sisällä.

Heikommat synapsit

Tutkijat tunnistivat myös joitain molekyylejä, jotka sitoutuvat ASTN2: een. Nämä "sitoutumiskumppanit" sisältävät proteiineja, joiden tiedetään kaupan olevan neuronien sisällä, ja muita proteiineja, jotka auttavat synapsien rakentamisessa.

Synapsit ovat solurakenteita, jotka antavat hermosolujen siirtää sähköisiä ja kemiallisia signaaleja toisilleen. Joukkue oli aiemmin löytänyt myös ASDN2: n ekspressoituneen ”dendriittisten piikien” sisällä synapseissa.

ASTN2: n lisääntyminen hiiren neuroneissa aiheutti ASTN2: een sitoutuvien molekyylien vähenemisen. Tämä on sopusoinnussa sen ajatuksen kanssa, että ASTN2 teki työnsä, kuljettamalla heidät pois solun pinnalta hajotettavaksi ja kierrätettäväksi.

Lisätestit paljastivat, että solut, joilla oli korkeampi ASTN2-taso, tekivät vankempia synapseja. Tämä viittaa siihen, että riittämätön ASTN2 - kuten saattaa tapahtua, jos sitä koodaava geeni mutatoituu - johtaisi heikompiin synapseihin.

Tarve ymmärtää paremmin pikkuaivojen roolia

Tutkimuksessa mainitaan Johns Hopkinsin yliopistossa tehty työ, jossa useilla ASD: n, kielen viivästymisen ja muiden hermoston kehitystilojen perheenjäsenillä oli useita ASTN2-mutaatioita.

Tutkijat mainitsevat myös erillisen suuren väestötutkimuksen, joka löysi yhteyksiä ASTN2-mutaatioiden ja useiden aivotyyppien välillä.

He päättelevät, että havainnot tukevat ajatusta, että prosessin häiriö, joka varmistaa pintaproteiinien sopivan sekoituksen ja vaihtumisen aivosoluissa, voi olla tekijä useissa hermoston kehitystiloissa.

He sanovat myös, että on tarpeen ymmärtää paremmin pikkuaivojen rooli näissä olosuhteissa.

"Ihmiset ovat vasta alkaneet ymmärtää, että pikkuaivo ei ole vain hallita liikettä ja motorista oppimista. Sillä on paljon monimutkaisemmat roolit kognitiossa ja kielessä. "

Professori Mary E.Hatten